未勢能源科技有限公司副總裁解超朋于 2023年6月12日—13日，2023 中國汽車低碳與可持續發展論壇上發表了《車載液氫技術突破與應用落地》主題演講。

(資料圖)

以下為演講內容整理：

車載液氫開發背景

目前交通運輸領域在國內碳排放占比超過 10%，全球占四分之一，因此，國內隨著經濟和人民生活水平的提高，物流領域和出行領域的需求也會進一步發展，這會導致交通領域碳排放比重進一步上升。雖然未來汽車增量不會太多，但需求會拉動交通領域碳排放增長。在交通運輸領域公路運輸碳排放占比超過 85%，成為是交通領域減碳的重點領域。從實際數據情況來看，商用車碳排放占據全部車輛碳排放的比例接近 65%，其中重型貨車碳排放占比 83.5%，這表明商用車的重點在于減排交通領域的空間，這也是需要重點關注的領域，即重型重載商用領域。

縱向可替代能源相比，哪些領域具有優勢？下圖右上角的象限中，無論是傳統能源還是其他可再生能源，都更具有替代意義，例如重卡、中型卡車等。在續航里程、運行效率、能量密度較高的領域中，是未來能源結構轉換到氫能方向首先需要突破的。

目前在燃料電池或氫能推廣過程中，比如重型牽引車、自卸車、內核船舶等，都需要更大功率和更長的續航里程。對重卡領域，鋰電續航可能受到重量限制，尤其在應對低溫能力方面存在一定缺陷。實際上重卡的運行里程對補能和運營效率的要求會更高，所以續航里程和補能時間成為關鍵。

我們在做液氫的總體思路是以系列化重載交通工具液氫系統及核心零部件為產品核心，通過合作建設液氫工廠和液氫加氫站，推動液氫重卡和液氫船舶等氫能重載交通工具的推廣和應用。

三大關鍵技術攻克液氫難題

從未來能源結構轉型的角度來看，需要考慮各種儲能方式，最好的方式是氫儲能，氫尤其在在大容量和長周期儲存方面具有優勢。未勢能源車載液氫系統開發實現了三個開發目標：一是使儲氫量更大能夠支撐長距離運輸；二是儲氫質量密度較高，不會給商務車帶來額外的重量損失；三是控制靜態蒸發率，并且開發了單瓶儲氫最大的系統，基本能夠滿足長途干線的運輸需求。

絕熱技術研究是在不同工況下，對超臨界壓力下過冷態液氫在不同工況下的溫度分層進行研究，確定了溫度場分布規律，指導氣瓶設計。在結構強度中，一方面是振動，比如在惡劣運輸的工況下，在 4 個方向的重力作用下進行了振動實驗，其結果完全符合震動的需求；另一方面是跌落，比如通過類似碰撞的跌落實驗，從結果來看，無論是閥門還是沖擊面，整體保持良好狀況，雖然外部發生了微變形，但內部沒有受到任何影響，壓力穩定。

此外，我們對于車載液氫系統進行了三方面的驗證：一是氣密性和液氮加注驗證，以液氮作為替代品進行氣密性加注測試，這樣完全可以通過液氮替代液氫來進行實驗；二是液氫加注，在真空管路中讓液態氫氣直接加入瓶內；三是整車級驗證。通過這三項驗證，期待車輛能適應不同的工況，符合相應的規范標準。

在這個過程中存在的問題，首先是標準規范的缺失，我們愿意與業內同仁共同建立規范和標準，并為行業標準做出貢獻；其次，零部件成本較高，因為目前民用零部件用量較少，缺乏相應規范；最后目前國內沒有進行液氫實驗的條件，并且在民用領域中的試驗和驗證設施較少，所以我們希望通過這種方式建立一套實驗驗證體系，以滿足整條鏈路的研發需求，并與業內同仁共享經驗和設施，推動相應產業發展。

除了產品，基礎設施和能源供應也是需要解決的問題，為支持液氫系統的開發和液氫車輛、船舶的場景運營，投建液氫 " 制-儲-運-加-應用 " 的全生態示范項目推動氫能產業進入大規模應用。另外，還進行了液氫加氫站的建設，因為液氫相對于氣氫占地更小、儲存密度更高、經濟性更高、運行噪音和能耗也更低。液氫實驗室包括液氫試驗區和液氮試驗區，目標定位是滿足液氫產品的開發測試需求，同時平臺與服務也會為設備研發提供技術支撐。

行業痛點及未來發展趨勢

氫能是現代能源體系的重要組成部分，是實現能源體系多元化及大范圍互聯、互實的重要途徑，在未來深度減排中扮演重要角色，為綠色生態發展提供重要支撐。未勢能源依據氫能應用而生，以解決行業 "痛點" 為使命：一是技術薄弱，雖然行業基礎技術尚可，但產業鏈供應鏈的技術仍存在欠缺；二是產業瓶頸，除了技術還需要生態建設；三是成本過高；四是規模化程度較低，我們所進行的工作可以解決這四方面的痛點。

我們誕生于 "863 計劃"，是具有超過二十年氫能研發生產經驗國內最早做氫能的，燃料電池動力系統集成應用于北京奧運會、上海世博會等世界級盛會，開啟了中國燃料電池汽車大規模示范運行。與長城 XEV 資源整合、融合新生熔煉 " 未勢能源 " 新品牌，正式開啟氫燃料電池車型及關鍵零部件開發，并于 2021 年正式開啟了商業化應用。

目前我們有兩大系統和三大平臺，其中一大系統是燃料電池系統，為車輛或其他交通工具提供動力氫能；另一大系統是儲氫系統，既提供了前瞻性研究，也提供了液態儲氫以及核心零部件。比如電堆平臺、氫電平臺等都是用我們掌握的核心技術進行生產，而且氫燃料電池平臺，還在長城體系內進行資源共享，因此在燃料電池的核心零件方面，實現了資源協同的發展。

儲氫平臺除了液氫之外，我們四型儲氫瓶的質量密度目前處于全球前沿，儲氫系統用閥門填補了國內空白。在氫能動力解決方案中，我們的范圍是最全面的，核心技術自主率也是最高的。

我認為，當前僅依靠賣產品是很難推動產業發展的，因為產業鏈配套不夠完善，而我們在應用和技術領域，可以提供更好的解決方案。如交通領域，提供高質量、高性價比的氫動力系統綜合解決方案滿足足 40kW 級— 400+kW 級級凈功率定制化需求；在船舶航運領域，提供 100kW — 500kW 以上的系統，以及配備液氫儲氫系統的解決方案；在供熱供電解決方案中，如果將熱和電結合，效率可能超過 95%，因此供熱供電綜合效率會更高。在生產中進行零碳生產，會采用自主方案，利用綠色太陽能光伏發電和自清潔系統，通過自主系統進行熱和電的供應。

雖然風光發電速度較快，但如何儲能依然是需要解決的問題，我們認為氫能是最好的解決方案之一，將來的優勢可能會更明顯。除了解決方案之外，還會與行業內的合作伙伴，共同探討如何提供氫氣的解決方案，為客戶提供基礎設施服務。

在運力服務方面，提供車輛購置、使用、維保、處置綜合解決方案，降低使用過程成本。我們與產業合作伙伴共同解決終端用戶需求，此外，在上游成立了行業質量聯盟，了解到除系統企業外，產業鏈上的技術大多掌握在小企業手中，生產能力和質量保障能力較差，所以需要合作伙伴共同努力提高一致性和質量。

在問題的共同響應機制方面，國內的發展較為良好，上下游的合作伙伴可以共同快速解決問題。未勢能源不僅涉及技術和設備，還會打通全鏈路的解決方案，為終端客戶提供一整套氫能應用解決方案。相信在未來成本也會逐步降低，在減碳方面的貢獻也會日益突出，并與行業內各位同仁一起開拓新領域，讓驅動世界的力量回歸自然。

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